Железобетонная опора: конструкция и особенности установки

Железобетонные опоры для линий электропередач появились с тех пор, как было изобретено электричество. Поначалу такие столбы выполнялись из древесины, но сегодня для них используют более технологичные материалы. Этот факт нельзя назвать удивительным, ведь железобетонные конструкции при сравнении с деревянными являются более прочными, способными претерпевать высокие нагрузки, а также обладающими устойчивостью и надежностью.

Конструктивные особенности

Линии электропередач могут быть воздушными или кабельными, последние заглубляются в почву. Что касается первых, то для их проведения используются железобетонные опоры. Их установка ведется в тех регионах, где температура воздуха не опускается ниже -55 °C. Это ограничение объясняется особенностями материала. По той причине, что бетон имеет микропоры, он обладает склонностью к разрушению при температурных колебаниях.

В качестве основы таких сооружений выступает вибрированная или центрифугированная стойка, которая выполняется с использованием плотных цементных растворов, армирующихся металлическими конструкциями. Железобетонная опора будет иметь особую долговечность и прочность, если изготовить ее с использованием центрифугированной стойки. Такие конструкции подходят для устройства линий электропередач от 35 до 110 кВ.

Дополнительные сведения о конструкции

Опоры могут состоять из следующих элементов:

• приставок;
• подкосов;
• ригелей;
• опорно-анкерных плит;
• нижней бетонной крышки;
• анкеров для крепления оттяжек;
• широкого спектра металлоконструкций.

Среди последних можно выделить траверсы, тросостойки, оголовники, надставки, оттяжки, хомуты, узлы крепления и внутренние связи.

Преимущества опор из бетона

Железобетонные опоры изготавливаются с использованием высокомарочного бетона. Его укрепляют арматурными прутьями или армированной проволокой. Среди главных преимуществ этих сооружений следует выделить:

• доступную стоимость;
• устойчивость к коррозии;
• устойчивость к воздействию влажности;
• устойчивость к химическим реагентам;
• способность претерпевать температурные колебания в разумных пределах.

Если проводить сравнение стоимости с ценой на цельнометаллические аналоги, то железобетонные опоры выигрывают. Они более долговечны и устойчивы к избыточной влажности.

Подготовка к установке: технология изготовления

Железобетонные опоры ЛЭП армируются металлом для обеспечения более высокой прочности. На первом этапе подготавливается портландцемент. Его соединяют с химическими добавками и водой в соответствующих пропорциях. Перемешивание осуществляется в бетоносмесителе. Состав доводится до однородной консистенции и погружается в бетоноукладчик. Далее приступают к приготовлению металлической конструкции, которая будет служить арматурным каркасом.

Прутья обрезаются на отдельные заготовки нужного размера, затем подготавливаются анкерные оголовки. Следующим шагом станет крепление контурных спиралей и формирование петель. Алгоритм проведения работ предусматривает подготовку стержня контура заземления. Железобетонные опоры заливаются в форму, внутренняя поверхность которой очищается и смазывается средствами, исключающими налипание бетона.

Спирали распределяются, стержни нагреваются. В нагретом виде их распределяют на выложенные упоры. Спираль следует провести между стержнями и укрепить в трёх точках. По торцам формы вкладыши распределяются максимально равномерно, после устанавливаются трубки и петли с фиксацией к внутренним поверхностям опалубки. На следующем этапе выполняется заливка смеси и формирование изделия.

Общие сведения об установке

Заглубление опор в почву проводится методом установки конструкции в пробуренный котлован. Он должен иметь окружность в сечении. После установки полость засыпается песчано-гравийной смесью. Для того чтобы обеспечить прочность монтажа на слабых грунтах, подземная часть укрепляется ригелем, который схвачен полухомутами. Для установки навесных металлоконструкций используются сквозные болты или хомуты.

Особенности монтажа

Для сооружения ВЛ, напряжение которых не превышает 750 кВ, используются железобетонные опоры. ВЛ в этом списке составляет примерно 80% от всей протяженности строящихся линий. Опоры имеют долговечность и высокую механическую прочность, при эксплуатации они не требуют больших расходов. На их сборку уходит меньше усилий, чем при установке металлических или деревянных аналогов.

Однако железобетонные опоры имеют и некоторые недостатки, которые выражены во внушительной массе и повышении транспортных расходов. Кроме того, при монтаже и сборке возникает необходимость использования техники большой грузоподъемности. Сборка опор осуществляется на ровной площадке, которая предварительно очищается от посторонних предметов и мусора. Стойки опор выкладываются на деревянные прокладки, этим занимается бригада такелажников. В данном случае речь идет об опорах ВЛ 35 кВ и выше. Что касается железобетонных опор 10 кВ, то ими занимается бригада по сборке.

При укладке стоек важно убедиться в том, что они не мешают подъемному крану и землеройной машине. В процессе сборки одностоечных конструкций на стойке фиксируются траверсы, ригели и тросостойки, при этом прокладывается заземляющий спуск, если он предусмотрен проектом.

Методика проведения работ

Одностоечная железобетонная опора собирается по определённому алгоритму. На первом этапе он предусматривает подъём приспособлений для стоек. Верхушка опоры поднимается грузоподъемным механизмом, опора опускается на землю. Если речь идет о центрифугированных стойках, то их верхушка поднимается приспособлением или вращается вокруг продольной оси.

Второй способ предполагает разворачивание стойки на подкладках, чтобы сквозные отверстия оказались горизонтальными. В них вставляются болты для фиксации верхушечных штырей, раскосов и траверс. Затем стойка поворачивается так, чтобы головки болтов оказались снизу. На них надеваются траверсы, а после затягиваются гайки. На штыри набиваются полиэтиленовые колпачки, на них навинчиваются изоляторы. Гайки болтов необходимо накернить и нанести на стойку порядковый номер опоры.

Дополнительные рекомендации по монтажу

Когда сборка опор осуществляется в населенной местности, то для двойного крепления проводов взамен верхушечного штыря используется двухштырный оголовник. Тогда как четырехштырный траверс заменит двухштырный. Дополнительно при необходимости устанавливаются ригели и опорные плиты.

Одностоечная железобетонная опора 110 кВ собирается начиная с выкладки деталей. С помощью крана к стойке фиксируют нижнюю, среднюю и верхнюю траверсы. Затем приступают к установке тросостойки. После того как опора будет собрана, ее подталкивают к котловану, используя для этого кран или деревянные катки.

Заключение

Железобетонные опоры имеют множество преимуществ, но у них есть один важный недостаток, который выражен в невысокой прочности. Помимо прочего, габариты и внушительный вес таких изделий оборачиваются тратами при проведении транспортировки и монтажа. Однако такие конструкции представлены в широком ассортименте. Они могут быть промежуточными и используются для прямых участков трассы. Среди прочих следует выделить ещё и опоры анкерного типа, а также концевые и угловые опоры.